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软物质由于具有复杂的自组装结构,在许多先进功能材料领域有巨大的潜在应用价值,因此引起人们极大的关注。软物质包括液晶、凝胶、聚合物等。在这些软物质体系中,液晶由于在分子水平上将晶体的各向异性有序性和液体的各向同性流动性结合在一起,能够对不同的外界刺激做出快速的响应。另外,凝胶也具有这样的刺激-响应性,并且在不同溶剂中可以自组装成复杂的三维网络结构,这两类软物质材料分别在液晶显示、传感器、分子催化、纳米器件、分子模板、药物释放等领域具有很大的潜在应用价值。对于液晶和凝胶自组装行为的研究将会对这两种新型材料的应用起到更加积极的推进作用。弓形液晶分子由于具有独特的弯曲核结构,能够自组装成复杂的液晶结构并表现一些优异的光电性质,如铁电/反铁电性质等,在新型功能材料方面具有很好的应用前景。二苯砜单元由于具有很好的热稳定性和强的偶极相互作用,已经被成功用于设计对称性的多链型液晶分子。为了进一步研究含二苯砜单元的不对称分子的自组装行为,本文设计合成了一系列含胆甾醇单元的弓形二苯砜衍生物,通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)对它们的液晶性质进行了研究,并调查了这类化合物在不同有机溶剂中的凝胶性质。结果表明:具有对称结构的化合物A不具有液晶性质,但是能在1,4-二氧六环中表现出凝胶行为,不对称弓形Cm/n系列的部分化合物则出现了复杂的三维立方相,并且C1/12在环己酮中能够形成有机凝胶。合成的化合物同时表现出液晶性质和凝胶能力,大大提高了其潜在的应用价值。此外,本文还设计合成了一类以季戊四醇为中心核的星型液晶分子,并对其液晶性质进行了研究。发现这类化合物均能形成复杂的三维立方相,随着烷基链的链长和数目的变化,化合物的液晶性质发生规律性变化,并且具有较低熔点和较宽的液晶范围,使化合物的实际应用能力增强。本文研究结果将会进一步充实对二苯砜类液晶分子和季戊四醇类液晶分子的自组装理论研究。